第二讲动作电位神经递质课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,信息传导与动作电位,神经元是高度特化的细胞，是神经系统的基本结构和功能单位，其主要功能是接受、整合和传递信息。,神经系统信号的传递都通过,电或者化学信号,，其中,电信号,对于信息的快速及长距离传播具有重要意义。,所有的电信号（受体电位、突触电位、动作电位）都是通过,膜两侧的离子浓度变化,来实现的，离子进入或者流出细胞导致细胞偏离其静息状态。,膜电位,(membrane potential),膜电位,通常是指以膜相隔的两溶液之间产生的电位差。,生物,细胞被以半透性细胞膜，而膜两边呈现的生物电位就是这种电位，平常把细胞内外的电位差叫膜电位。,神经细胞,的膜电位,主要表现为细胞在安静状态下所具有的,静息电位,和细胞在受到刺激时产生的,动作电位,。,静息电位,是指细胞在安静时，存在于膜内外的电位差。,形成机制,：,1902,年,Bemstein,提出了关于静息电位的学说，指出该电位差来自,胞膜对,K,+,的选择通透性和跨膜的,K,+,浓度差。（早期假说）,神经元膜的两侧存在跨膜离子浓度差,神经元膜是离子扩散的障碍物,膜中的离子通道为离子跨膜流动提供孔道,离子跨膜浓度差与膜电位,静息电位,(resting potential,，,RP),哺乳动物神经元细胞内外离子浓度和平衡电位,细 胞 外 液,细 胞 内 液,平衡,电位（,mV,）,离子,浓度（,mM,）,离子,浓度（,mM,）,Na,+,K,+,Cl,-,Ca,2+,145,5,125,2,Na,+,K,+,Cl,-,Ca,2+,12,140,9,0.0001,+65,-84,-67+125,神经元细胞处于相对安静状态时，细胞膜内、外存在的电位差，细胞内电位约,-65mV,，接近于,K+,的平衡电位,-80mv,，此种状态称,极化,。,静息电位增大称,超极化,；,减小称,去极化,；去极化至零或变为正值则称,反极化,；去极化后再恢复至静息电位称,复极化,。,静息电位应主要由,K+,、,Na+,、,Cl-,三种离子的平衡电位决定,动作电位,(action potential，AP),在静息电位的基础上，神经细胞受到适当刺激时，其膜电位会发生可扩布的改变。当刺激强度达到阈值时，会产生一个不衰减的“全或无”式的沿神经纤维传导的神经冲动，称为,动作电位。,阈电位（,threshold,）：,能引起动作电位的最小刺激强度,动作电位产生的机制,动作电位产生与细胞膜的通透性及离子转运有关：,去极化过程：,当细胞受刺激而兴奋时，膜,对,Na,+,通透性增大,，对,K,+,通透性减小，胞外的,Na,+,内流形成了的电,-,化学平衡电位。,复极化过程：,当细胞膜去极到峰值时，细胞膜的,Na,+,通道迅速关闭，而对,K,+,的通透性增大，细胞内的,K,+,外流，导致膜内负电位增大，直至恢复到静息时的数值。,可兴奋细胞每发生一次动作电位，激活了,Na,+,-K,+,依赖式,ATP,酶即,Na,+,-K,+,泵，将胞内多余的,Na+,泵出胞外，同时把胞外,K,+,泵进胞内，以恢复静息状态的离子分布，保持细胞的正常兴奋性。,动作电位是可兴奋细胞兴奋的标志。,对于神经元而言，多个局部电流经过空间和时间上的整合，超过阈值（阈电位），将引发动作电位。,动作电位发放频率、大小，是神经系统信息编码的基本形式。,人工智能：解码神经系统信息编码,全或无式脉冲反应,不减衰传导,绝对不应期和相对不应期,主要生理功能：,作为快速而长距离地传导的电信号,调控神经递质的释放、肌肉的收缩和腺体的分泌等,动作电位的特征,神经纤维传导的特征,完整性：,神经纤维在结构和功能上必须完整，如果神经纤维被切断或局部受麻醉药作用丧失了完整性，局部电流不能很好通过断口或麻醉区就会发生传导阻滞。,绝缘性：,一条神经干中包含着许多条神经纤维，但由于局部电流主要在一条纤维上构成回路，加上各纤维之间存在结缔组织，因此每条纤维传导冲动时基本上互不干扰。,相对不疲劳性：,耗能小。,突触,Synapse,刺激,感觉末梢离子通道开放,膜去极化,动作电位,信息传给其它神经元,信号处理,发布指令,1897,年，英国的生理学家,Charles Sherrington,提出,突触,（,synapse),的概念，将在突触处发生的信息传递过程称为,突触传递,（,synaptic transmission,）。,每个神经元有很多突触，如大脑皮质锥体细胞约有,3,万个突触，小脑中有的细胞多达,20,万个突触。,成千上万的神经元通过突触组构成不同水平的多级神经元环路，进行细胞间的信息传递。,现代的突触定义：,两个神经元之间、神经元与感受细胞,/,效应细胞之间、同一个神经元的突起之间的结构上特化的机能联系部位。,突触标准：,解剖上的实体；,独特的生化组成；,有特殊的功能；,有多个控制位点。,电突触,通过缝隙连接，借离子流（局部电流）为媒介构成电信号的直接传递。主要见于无脊椎动物，在脊椎动物大脑内，心肌和平滑肌细胞间也存在这种突触。,化学性突触,借化学递质媒介进行信息传递。根据其递质又可分为乙酰胆碱能、多巴胺能、谷氨酸能、,GABA,能突触等。,混合性突触,在两个神经元之间的突触面上，可有化学传递和电传递两种结构并存，称为混合性突触（,mixed synapse,）。,突触的分类,1.,根据突触结构和传递机制分类：,轴,树突触,：最常见，可以是轴突与树突干或树突棘相突触，多为不对称型，据认为是兴奋性突触。,轴,体突触：,可为对称型或不对称型，但以对称型为多,轴,轴突触,：,多在轴丘处或轴突起始处或轴突末梢部，大多具有突触前抑制作用。,另外还有,树,树突触、体,树突触、体,体突触、树,体突触、体,轴突触、树,轴突触,，这些突触多为电传递，可能有修饰神经环路中的传入冲动，并起相当复杂的调制作用。,按照神经元接触的部位分类,兴奋性突触,突触前膜释放的是兴奋性神经递质，引起突触后膜呈现兴奋性（膜的去极化）,抑制性突触,突触前膜释放的是抑制性神经递质，引起突触后膜发生抑制性变化。,根据突触生理作用分类：,串联式突触,类似于电路中的串联一样,交互式突触,同一个突触有两个传递方向相反的的活动点，互为突触的前后膜，如绣球僧帽细胞和颗粒细胞之间的突触。,根据突触排列方式分类：,并联式突触,两个或两个以上的突触前成分同时作用于突触后膜上。,(1),包围式突触,：,一个轴突末梢的许多分支密集地贴附在另一神经元的胞体上，这种结合形式使兴奋易于总合，相当于轴突,-,胞体突触。,(2),依傍式突触：,一个神经元的轴突末梢分支与另一神经元的树突或胞体的某一点相接触，这一结合形式起易化作用，相当于轴突,-,树突突触或轴突,-,胞体突触。,根据突触结合形式分类,连接子,突 触 结 构,1.,概念：,神经元膜紧密接 触的部位，,是一种电传递,2.,结构基础：,缝隙连接,（,gap junction),。,由突触前膜、突触后膜和突触,间隙组成；突触间隙极窄，约,2-4nm,左右；突触前、后膜的,构造完全相等，无增厚，紧相,贴附，突触前膜无突触囊泡,电信号的传递是通过连接子通道进行,电突触,（,Electrical synapse,）,化学性突触 （,chemical synapses,）,是哺乳动物神经组织信息传递的主要形式，由突触前成分、突触后成分和突触间隙所构成，呈单向性传导。突触前后膜厚约,7.5nm,。,a.CNS,中的兴奋性突触,b. PNS,中的一个突触,突 触 传 递,是指经典的化学突触传递过程，,可简单概括为,3,部分：,突触前神经轴突末梢的电信号转化为化学信号,化学物质到达突触后神经元,突触后神经元将化学信号转,化为电信号,电,-,化学,-,电传递,单向传递,：,兴奋只能从突触前神经末梢传向突触后神经元而不能逆向传递。,突触延搁,：,兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导慢，约需,0.5ms,。,总和,：,通常兴奋性突触每兴奋一次不足以触发突触后神经元兴奋，而需同时传来一连串兴奋或许多突触前神经末梢同时传来兴奋。,对内环境变化敏感性,：,缺氧、,CO2,增加或酸碱度改变都可以改变突触部位的传递活动。,对某些药物敏感：,突触后膜的受体对神经递质非常敏感，因而某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或增强突触的传递。,经典突触传递特点,突触的整合功能,CNS,内的突触传递的复杂性：,中枢神经元的各个部位每时每刻都接受着不同性质、不同强度突触传入活动的影响，在神经元上产生幅度大小不一、持续时间不一的局部电流。,突触整合：,神经元将各种传入冲动引起的突触后反应进行时间和空间的总和，最终决定是否输出动作电位的过程称为突触整合。,突触整合的本质：,突触处被激活的电导和离子流的对抗；,脑的最基本的功能活动的本质就是进行突触整合。,突触整合的简单形式：,是总和，包括时间总和和空间总和,。前者指某一突触连续活动时，相继产生的多个突触后电位进行的叠加过程；后者指几个相邻突触同时活动时产生的多个突触后电位的叠加过程。当总趋势为超极化时，突触后神经元表现为抑制；当突触后膜去极化时， 则神经元的兴奋性升高，如去极化达阈电位，即可爆发动作电位。,突触整合的关键部位：,轴突起始段,，此处是动作电位的触发区，其细胞膜具有高密度的电压门控钠通道，阈电位较其它部位低。,与突触有关的疾病,1,重症肌无力：,重症肌无力是神经肌肉接头处传,递障碍的慢性疾病，也就是说支,配肌肉收缩的神经在多种病因的,影响下，不能将“信号”正常传递,到肌肉，使肌肉丧失了收缩功能，,所以临床上就出现了眼睑下垂、,复视、斜视，表情肌和咀嚼肌无,力表现为表情淡漠、不能鼓腮吹,气等，延髓肌无力则出现语言不,利、伸舌不灵、进食困难、饮食呛咳等。问题出在,突触后,，递质与受体结合受阻。,2,突触前神经肌接头阻断,突触前,存在电压门控钙离子通道抗体，致钙离子内流减少，递质释放受阻。使用免疫抑制剂往往使症状得到缓解。问题出在突触前。,神经信息物质的分类,神经递质,神经调质,神经肽,神经受体,神经营养因子,神经蛋白,神经递质,(Neurotransmitter),在神经信息物质中，常把那些由,突触前神经元合成、释放,，,与受体结合,时能导致快速的,突触后电位产生,的化学活性物质称为神经递质。神经系统实现,突触传递,的化学信息物质称为递质。,概念,确定神经递质的主要条件,在突触前神经元中合成，有合成递质的,前体和酶系统,。,递质存在于突触小泡内，受到适宜刺激时，能从突触前神经元释放出来。通过突触间隙，与突触后膜上的受体结合并产生一定的生理效应。,存在使该递质,失活,的酶或其他失活方式,(,如重摄取,),，以便其在发挥上述效应后作用迅速终止，从而保证突触传递的高度灵活。,有特异的受体激动剂和拮抗剂。,胆碱类,乙酰胆碱,Ach,，,单胺类,（,1,）儿茶酚胺,catecholamine, CA,a,去甲肾上腺素,(NE,或,NA),b,多巴胺,(DA),c,肾上腺素,(E,或,A),（,2,）吲哚胺（,indoleamine , IA）,5-,羟色胺（,5-HT,又称,serotonin,血清紧张素）,既可抑制也可兴奋（决定于突触后膜的受体）,氨基酸类,（,1,）抑制性氨基酸类：,-,氨基丁酸，甘氨酸,（2）兴奋性氨基酸类：谷氨酸，天冬氨酸,神经肽：,神经激素肽、阿片肽、脑肠肽等,嘌呤类：,ATP,其他神经递质：,NO（,内皮源性舒张因子），,CO,、内源性大麻素等，弥散,递质的类型,在中枢，有多种神经递质分布,在外周，主要神经递质为,Ach,和,NE,Ach:,交感和副交感神经的节前纤维、副交感神经节后纤维、部分交感神经节后纤维（汗腺、骨骼肌）和躯体运动神经的神经末梢都释放,Ach,。释放,Ach,的神经元称为,胆碱能神经元,NE:,大部分交感神经节后纤维（除汗腺、骨骼肌）的神经末梢释放,NE,。释放,NE,的神经元称为,去甲肾上腺素能神经元。,神经递质的分布,神经递质合成、释放和灭活,（,1,） 神经递质的合成,合成场所：在神经细胞体内合成的。,合成的先决条件（之一）：细胞中是否存在合成这种神经递质的酶系及原材料。,（胆碱,+,乙酰辅酶,A,胆碱乙酰基移位酶,乙酰胆碱 ）,（,2,）神经递质的释放,首先是神经动作电位到达神经终末，引起,Ca,2+,流入突触前膜；,Ca,2+,的流入促进突触小泡向突触前膜移动并与之融合，随后小泡破裂，神经递质释放到突触间隙,(,此过程为胞吐,),。,（,3,）神经递质的失活,由特异的酶直接分解；,被细胞间液稀释后，进入血液循环带到一定场所分解失活；,被突触前膜吸收后再利用。,不同类型的神经递质采用不同的方式失活，可能是上 面的一种、两种或三种并用。,神经调质,(Neuromodulater),本身不具有递质活性,，大多与,G,蛋白耦联的受体结合,后诱发,突触前,或,突触后,电位，不直接引起突触后生物学效应，但,能调制,神经递质在突触前的释放及突触后细胞的兴奋性，调制突触后细胞对递质的反应，如信息传递的效率、反应强度等的化学活性物质称为神经调质，如某些肽类、细胞因子、金属离子、气体类等。,概念,神经调质的主要特征,（,1,）可由,神经细胞、胶质细胞或其他分泌细胞,释放，对递质起调节作用；,（,2,）,不直接,传递神经信息，而是调节神经信息传递过程的效率和速率，其发生作用的,距离比神经递质大,，但其化学组成和结构可能与同类神经递质相同，也可能与神经递质完全不同。,（,3,）调节递质在,突触前,的释放及其基础活动水平；,（,4,）影响,突触后,细胞对递质的反应性，对递质的效应起调制作用。,突触前调节：,直接影响突触前囊泡的递质释放量；影响细胞内某些酶的作用而影响递质的合成、代谢等基础活动；,突触后调节：,改变突触后膜电位，影响去极化的幅度或阈值；,影响受体的变构效应：,改变受体的敏感性，改变膜内外离子运转的速度等，从而抑制或易化突触传递；,改变递质的作用效果：,如使兴奋性递质变为抑制性或使抑制性递质转变为兴奋性。,神经调质调节突触传递的方式,4.,神经递质和调质的区分,二者无严格区分：,神经递质膜受体离子通道开放产生兴奋或抑制效应的化学物质；,神经调质膜受体第二信使膜兴奋性或其它递质释放发生改变。,二者的区分是相对的。比如有些神经调节物质既能起递质的作用又能起调质的作用，关键在于它们与何种受体类型或亚型相结合。,如乙酰胆碱与,N-,型受体结合时，引起快速的兴奋性突触后电位,(EPSP),，起递质作用；而与,M-,型受体结合时，引起缓慢突触后电位和其它促代谢作用，起调质作用。,神经肽（,Neuropeptides,）,概念：,神经肽是生物体内的一类生物活性多肽,大多分布于神经组织,也可存在于其它组织,按其分布不同,分别起递质,(transmitter),、调质,(modulator),或激素,(hormone),的作用,。,特点：,含量低、活性高、作用广泛而又复杂，可以多种方式，如,递质传递或旁分泌或神经内分泌,等起调节作用。,功能：,在体内调节多种多样的生理功能,如痛觉、睡眠、情绪、学习与记忆乃至神经系统本身的分化和发育都受神经肽的调节。,神经肽概念,神经肽分类,类 别,名 称,垂体肽,血管升压素,(VP,曾称抗利尿激素, ADH),，催产素,(OT ),，促肾上腺皮质激素,(ACTH),，,-,促黑激素,(,-,MSH),，催乳素,(PRL),，垂体腺苷酸环化酶激活肽,( PACAP),下丘脑神经肽,促皮质激素释放激素,(CRH),，生长激素释放激素,(GHRH , GRH ),，生长抑素,(SS),，促性腺激素释放激素,(GnRH),，促甲状腺激素释放激素,(TRH),脑肠肽,P,物质,(SP),，生长抑素,(SS),，神经降压肽,(NT),，缩胆囊素,(CCK,曾称胆囊收缩素血管活性肠肽, VIP),， 胰多肽，铃蟾肽,(,曾称蛙皮素,),内源性阿片肽,甲硫,-,脑啡肽,(M-ENK),，亮,-,脑啡肽,(L-ENK),，,-,内啡肽,(,-,EP),，,-,内啡肽,(,-,EP),，强啡肽,A (Dyn A),，强啡肽,B (Dyn B),，,-,新内啡肽,其他,降钙素基因相关肽,(CGRP),，神经肽,Y (NPY),，缓激肽,(BK),，心房钠尿肽,(ANP,曾称心钠素、心房肽等,),，脑钠尿肽,(BNP,曾称脑钠素、利钠利尿素,/,肽,),，内皮素,(ET),神经肽按发现部位进行分类,神经肽的合成和代谢,（,1,）生物合成：,神经肽是在特定的细胞内合成的,首先在胞体由其基因转录成,mRNA,然后再翻译成,无活性的前体蛋白,装入囊泡经轴浆运输至神经末梢，在转运的过程中经,酶切、修饰等加工成有活性的神经肽。,（,2,）释放：,中枢神经系统神经肽与经典递质的释放相似,电刺激或高钾引起的去极化都可使神经肽释放。但在外周神经系统中,高频电刺激才可使神经肽释放,而单个或低频电刺激即可引起神经递质的释放。,（,3,）失活：,神经肽的主要失活方式是,酶促降解,，,一般无重摄取机制,。神经肽可经氨肽酶、羧肽酶和一些内肽酶的作用而失活。,神经肽作用方式,1.,神经内分泌方式：,如,催产素,OT,、,血管升压素,VP,以及下丘脑释放激素,如,TRH,、,CRH,、,GnRH,等。,2.,神经递质传递方式：,神经肽从神经末梢释放后,通过突触后间隙作用于突触后膜上的受体,使突触后神经元或靶细胞发生兴奋或抑制。如,P,物质,就是痛觉传入的初级 感觉神经纤维的递质。,3.,神经调质的作用方式,：,神经肽的多数作用是作为调质,( modulator ),对靶细胞发挥作用。,4.,其他方式,神经营养作用,：,-,MSH,、,ACTH,及,ACTH,的片段可促进神经突起的生长。,肌肉营养作用：,如,CGRP,可能就有肌肉营养作用。,神经肽对免疫细胞可能具有,细胞因子样的作用,：,如阿片肽、,SP,、,LHRH,等。,神经肽和神经递质的主要区别,经典神经递质 神经肽,分子量,小（,100,数百） 大（数百,数千）,含量,10,-9,10,-10,mol/mg 10,-12,-10,-15,mol/mg,囊泡,小，透亮（,30-50nm,） 大，致密（,80-100nm,）,合成,胞体和末梢 胞体,释放,低频刺激、快 高频、比前者慢,失活,重摄取、酶解、弥散 酶促降解,功能,迅速而准确 缓慢而持久,神经受体（,neuroreceptor,）,受体（,receptor),：,位于细胞膜或细胞内能与某些化学物质（如递质、调质、激素等）发生高亲和力地特异性结合并诱发生物学效应的细胞蛋白质。,神经元上的受体称为神经受体。,激动剂（,agonist),：,能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。,拮抗剂（,antagonist,）,：与受体发生特异性结合，拮抗递质或调质进而阻断其作用的化学物质。,配体（,ligand,）：,能与受体结合的物质统称为配体（激动剂、拮抗剂及神经递质、神经调质、激素等）。,概念,神经受体的特性,（,1,）与配体结合具有：,相对特异性，饱和性，可逆性。,（,2,）受体有亚型：,对每个配体来说，有数个亚型。,同一个配体在与不同亚型受体结合后，可产生多样化效应。,（,3,）受体存在部位：,受体不仅存在于,突触后膜,，而且存在于,前膜,。大多数前膜受体与配体结合后，其作用是,抑制,前膜递质的进一步释放，如,NE,作用于前膜,2,受体可抑制,NE,的释放。,少数突触前受体能易化递质释放,。,神经受体分类,根据所结合的天然配体的种类,胆碱受体,肾上腺素受体,多巴胺受体,甘氨酸受体,5-HT,受体等,膜受体,胞浆受体,核受体,根据存在部位,根据受体被激活后产生的生物学效应,离子通道型受体,G,蛋白偶联受体,神经营养因子（,neurokines,）,是指能促进神经元生长、存活、分化及维持其功能的化学活性物质，包括神经营养因子、神经抑制因子和细胞因子等，如,NGF,、,BDNF,、,FGF,、,IL,。,神经蛋白（,neuroproteins,）,指存在于,神经系统的神经特异性蛋白质,，如突触蛋白（,synapsin,）、,3,5-,磷酸腺苷,-,调节蛋白,32,（,DARPP-32),、钙调蛋白（,CaM,）等，常与神经细胞正常功能的产生和维持有关。,递 质 共 存,(neurotransmitter co-existence),一个神经元内只存在一种递质，其全部末梢只释放同一种递质。,（早期观点）,1.,戴尔原则,(Dale principle),：,2.,递质共存概念,研究表明,两种或两种以上的递质,/,调质共存于同一神经元的现象可能是带有普遍性的规律。,递质共存是指一个神经元同时含有两种或两种以上的神经递质或调质，两个神经元之间存在多种化学传递的现象。,经典递质与经典递质共存,，如交感神经节后纤维内,Ach,与,NA,共存，延髓中缝核内,5-HT,与,GABA,共存等；,经典递质与神经肽共存,，如中脑黑质区,DA,与,CCK,共存，在交感神经系统及某些脑区,NA,与,NPY,共存等；,神经肽与神经肽共存,，如下丘脑室旁核小细胞部内血管升压素,VP,与,CRH,共存，大细胞部内催产素,OT,与,CCK,共存等。,多种神经调节物共存及相互作用使神经调节的形式更加多样化。一个神经元,释放两种或两种以上的神经调节物,、可以使神经调节的范围更为扩大，更加精确。,3.,递质共存的形式,共存递质作用于突触后同一类受体上,，如中枢某些神经元分泌多种脑啡呔或其他阿片肽作用于突触后的同一类受体；,突触前释放的共存递质分别作用于不同靶细胞或同一突触后神经元上的不同受体,，如含速激肽的神经元释放的,P,物质和,K,物质，常分别作用于突触后的,P,物质受体和,K,物质受体；,一种调质调制另一个神经递质引起的效应，,调制的环节可以在突触间隙，也可以在突触后膜的受体，还可以在受体介导的第二信使或离子通道，其调制,可以起加强,作用，,也可以起减弱,作用，这种调节方式很常见，也是复杂、精细和最重要的调节方式，如副交感神经节后神经元释放的,ACh,和血管活性肠肽,(VIP),，其中,VIP,把胆碱受体对,ACh,亲和力提高,5,个数量级。,共存递质,/,调质的作用方式,递质共存的的生理意义,1,突触后相互调节作用,共存的递质和神经肽共同释放,(corelease),后，共同传递,(cotransmitter),信息。两者分别作用于突触后，起,相互协同或拮抗作用,，以有效地调节细胞或器官的功能。,2.,突触前相互调节作用,共存的递质和神经肽释放后，可在突触前相互调节神经末梢的释放。,3.,多种神经递质和调质及其共存可以使神经传递和调节的形式更加多样化。,释放出的几种信息物质可以互相补充，互相制约，主递质、辅递质或调质各司所长，互相配合，使神经调节更加精确，更臻完善，以适应高等动物包括精神活动、行为在内的复杂功能调节的不同需要。,神经递质在,CNS,的分布与功能,皮质、小脑等,以,ACh,为递质的神经元称为胆碱能神经元,(cholinergic neuron),。中枢胆碱能神经系统是中枢胆碱能神经元及其纤维投射分布的部位，,Ach,是中枢胆碱能神经系统的一种重要递质，参与,学习和记忆、运动,等相关的生理活动。胆碱能神经元在中枢分布极为广泛，脑内胆碱能神经元分为两类：,局部环路神经元和投射神经元,。,1.,局部环路神经元 ：,特点：,在核团内组成局部环路，不向核外发出投射纤维，属中间神经元。,分布：,纹状体、伏隔核、嗅结节、大脑皮质,层和海马。,功能：,纹状体的胆碱能神经元参与黑质,-,纹状体多巴胺系统对,运动的调节。,一、乙酰胆碱,(Acetylcholine, Ach),2.,胆碱能投射神经元,主要分布于基底前脑和脑干，向其他脑区发出投射纤维，分别形成,基底前脑胆碱能系统,和,脑干胆碱能系统,。,（,1,）基底前脑胆碱能系统：,分布：,胞体位于隔内侧核（,Ch1,细胞群）、斜角带（,Ch2,，,Ch3,）、苍白球腹侧,Meynert,基底核（,Ch4,）。,投射通路：,隔内侧核、斜角,-,海马通路,隔区、视前区,-,内侧缰核、中脑脚间核通路, 斜角带,-,杏仁核复合体通路,Meynert,基底核,-,大脑皮质通路,功能：,基底核和斜角带投射到感觉皮质和边缘皮质，参与,情绪状态,的影响和,感觉输入,的皮质整合；隔内侧核和斜角带投射到海马则与,学习和记忆,功能有关。,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,Acetylcholine,隔内侧核、斜角,-,海马通路,Meynert,基底核,-,大脑皮质通路,（,2,）脑干胆碱能系统,分布：,胞体位于脑桥被盖核（,Ch5,）、背外侧被盖核（,Ch6,）、内侧缰核（,Ch7,）、二叠体旁核（,Ch8,）,投射通路及功能：,脑桥被盖核和背外侧被盖核的纤维分背、腹束，向头端投射至丘脑、下丘脑、苍白球和尾壳核。与其它纤维组成上行网状激活系统，引起,警觉和觉醒,；内侧缰核和二叠体旁核则分别投射至脚间核和上丘。,3.,延髓中的胆碱能,N,元：,参与脑干对,躯体运动和内脏运动,的调节。,4.,脊髓中的胆碱能,N,元：,1.,胞体定位,主要集中在延髓和脑桥，,Fuxe,等将之分为,A1A7,等,7,个细胞群体。具体定位为：,A1,位于延髓外侧网状核内及周围；,A2,位于舌下,N,核的背侧、孤束核和迷走,N,背核附近；,A3,（仅见于大白鼠）位于下橄榄核复合体及其背侧；,A4,是由室管膜下神经元组成，呈带状延小脑上脚至,A6,细胞群的尾侧；,A5,位于面神经核周围和上橄榄核外侧；,A6,位于,蓝斑,内；,A7,位于脑桥外侧网状结构内，这群细胞的边缘与,A4,和,A6,细胞群相连续，有人认为,A4,、,A6,和,A7,合在一起共同组成一个复合体。,（二）去甲肾上腺素,(norepinephrine/noradrenaline, NE),2.,纤维投射通路,脑内去甲肾上腺素能,N,元纤维投射非常广泛，其纤维投射分上行部分、下行部分和支配低位脑干部分。,上行部分：,（,1,）背侧束：,起于蓝斑,，投射到全部端脑皮质，小部分至小脑，终止于小脑皮质；,（,2,）腹侧束：,A1,、,A2,、,A4,、,A5,、,A17,发出,，,分布到中脑、 间脑和端脑的边缘系统，小部分到小脑,。,下行部分：,（,1,）背侧束,：,起于蓝斑和部分,A7,，分布于延髓的孤束核、迷走,N,背核、三叉,N,脊束核和下橄榄复合体，然后汇成大的通路,至脊髓侧角和背角,，行使调节交感神经和感觉传入功能；,（,2,）腹侧束：,起自,A1-A2,，投射至,脊髓侧角和前角,。,支配低位脑干部分：,分布在低位脑干内部。,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,Norepinephrine,蓝斑,（三）肾上腺素（,epinephrine,，,Ad,）,1.,胞体定位：,胞体主要在,延髓,，分为,C1,C3,三个细胞群 。,2.,纤维投射：,C1,C3,细胞发出的纤维经网状结构和背盖腹侧区，纵贯,延脑,、,脑桥、中脑和下丘脑外侧区,，与去甲肾上腺素能的腹侧束混合，经内侧前脑束,上行,，沿途支配迷走,N,背核、孤束核、蓝斑的腹侧部、中脑导水管周围灰质的腹侧部、丘脑的,缰核,、中线核、下丘脑背内侧核、室旁核、视前区、弓状核和内侧隆起，部分可达,杏仁核,、伏隔核和隔区等。,下行：脊髓,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,Epinephrine,（四）多巴胺（,dopamine，DA,）,多巴胺也属于儿茶酚胺类。多巴胺系统主要存在于,中枢,，包括中脑的,黑质,致密区（,substantia nigra zona compacta, SNC,A9,），,中脑腹侧被盖区,（,ventral tegmental area,，,VTA,，,A10,）、下丘脑及其脑室周围。,根据神经纤维支配脑区情况，把脑内,DA,神经元分四类：,（,1,）长轴上行性神经元（,A8-A10,）,：支配,纹状体、边缘叶皮质、大脑皮质；,（,2,）,长轴下行性神经元（,A11,）,：支配脊髓、下丘脑和视前区；,（,3,）短轴神经元（,A11-A15,）,：支配第三脑室周围和下丘脑垂体；,（,4,）超短轴神经元（,A16-A17,）：,在嗅球和视网膜等部位。,已发现并克隆出,Dl-D5,等,5,种多巴胺受体，它们都是,G-,蛋白耦联受体，其中,D1,、,D5,受体激活后可升高,cAMP,水平，而,D2,、,D3,、,D4,受体激活后则降低,cAMP,水平。多巴胺系统主要参与对,躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌功能以及心血管活动等的调节。,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,Dopamine,黑质,中脑腹侧被盖区,（五）,5-,羟色胺,(5-hydroxytryptamine，5-HT),又名血清紧张素（,serotonin,或,enteramine,），,主要存在于中枢，含量较低，但占据非常重要地位。,5-,羟色胺能神经元,胞体主要集中于低位脑干的中缝核群（,raphe nuclei,）,，由,8,个核团组成，,Fuxe,将其分为,9,个细胞群（,B1-B9,）。,其纤维投射也分上行部分、下行部分和支配低位脑干部分，几乎分布整个中枢系统。,上行部分,的神经元位于,中缝核上部,(,此处,5-,羟色胺含量最多,),，纤维投射到纹状体、丘脑、下丘脑、边缘前脑和大脑皮层；,下行部分,的神经元位于,中缝核下部,，纤维下达脊髓后角、侧角和前角；支配低位脑干部分的纤维分布在低位脑干内部。,5-,羟色胺受体多而复杂，已知有,5-HT15-HT7,等,7,种受体，广泛涉及多种生理功能，主要调节,摄食、痛觉、精神情绪、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌等功能活动。,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,5-hydroxytryptamine,（六）组胺,(Histamine),组胺能神经元的胞体位于下丘脑后部的结节乳头核内，,其纤维几乎到达中枢的所有部分，包括大脑皮层和脊髓。,组胺的,3,种受体：,H1,、,H2,和,H3,受体广泛存在于中枢和周围神经系统内。多数,H3,受体为突触前受体，通过,G-,蛋白介导抑制组胺或其他递质的释放。组胺与,H1,受体结合后能激活磷脂酶,C,，而与,H2,受体结合后则能提高细胞内,cAMP,浓度。,组胺系统可能与觉醒、性行为、腺垂体激素的分泌、血压、饮水和痛觉等调节有关。,The distribution in the human brain of neurons and their projections (arrows) containing,histamine.,下丘脑后部的结节乳头核,5,常见的神经系统疾病的主要递质,/,调质异常,早在,60,年代就有人发现,帕金森病,Parkinson disease,（,PD,）患者脑内某些部位,缺乏多巴胺,神经递质，于是用左旋多巴治疗,PD,的方法便应运而生。,现已发现，在,Huntington,舞蹈病、,Alzheimer,型痴呆、精神病、癫痫、脑血管病、神经肌肉病,等神经系统疾病中，伴有一种或几种神经递质的不同程度的病理改变，其它系统的疾病也同样与神经递质和神经肽的异常有关。,阐明神经递质、神经肽异常变化与疾病的发病机制，将为临床预防、治疗某些疑难病症开辟新途径。,1.,帕金森病（,Parkinson disease）,临床表现：,静息震颤，肌强直，随意运动减慢，姿势不稳,病理表现：黑质等部位的多巴胺能神经元受损,，黑质,纹状体通路多巴胺水平下降。光镜下见黑质及其他区域存在特定类型的神经元变性，并伴有胞质内嗜伊红的,包涵体,（,Lewy body,），由神经纤维和其他不定型物质组成，其中糖蛋白，泛素（,ubiquitin,）和,-synuclein,呈阳性。脑内乙酰胆碱酯酶活性降低。,一种常染色体显性遗传病，其发病率为,1/10000,。,临床表现：,进行性舞蹈样徐动症，强直，痴呆，通常伴有癫痫,病理改变：,大脑皮质和纹状体细胞丢失，大脑皮质萎缩，脑后部区中等大小含,-,氨基丁酸,(GABA),及脑啡肽,并投射到苍白球外侧部的多棘神经元最早受累，尾状核及壳核受累严重；基底核中抑制性神经递质,GABA,及其生物合成酶谷氨酸脱羧酶,(GAD),，,Ach,及生物合成酶胆碱乙酰基转移酶均,降低,，,DA,含量正常或轻度,增高,，,P,物质，甘氨酸，脑啡肽，强啡肽等减少，促生长激素抑制素和神经肽,Y,增加。,2.,亨廷顿病（,Huntington Disease, HD,）,分子遗传病理：,HD,基因中的,CAG,被转译为一段聚谷氨酸，该段在聚谷氨酸重复扩展时可致蛋白质的结构和生物化学特性改变。可能具有细胞毒性作用，致使神经元损伤,。,81,3.,阿尔茨海默病（,Alzheimer disease, AD,）,是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病。,临床表现,：,认知和记忆功能不断恶化，日常生活能力进行性减退，伴有各种神经精神症状和行为障碍。,病理改变：,皮质弥漫性萎缩，沟回增宽，脑室扩大，神经元大量减少，并可见老年斑（,SP,），神经原纤维结（,NFT,）等病变，胆碱乙酰化酶及,乙酰胆碱含量显著减少,。此外，,AD,患者脑中亦有其他神经递质的减少，包括去甲肾上腺素、,5,羟色胺、谷氨酸等。,4.,精神分裂症（,Schizophrenia）,临床表现：,精神活动，即思维、情感、行为之间的互不协调，以及精神活动脱离现实环境为特征的疾病。按行为特征可分两类：阳性行为和阴性行为。阳性行为有幻觉，错觉和怪异行为等；阴性行为有社交回避和情绪迟钝等。,发病机制：,多巴胺功能亢进假说：,中枢多巴胺功能亢进或异常。部分病人的脑标本、脑脊液、血浆检测，多巴胺及其代谢产物高香草酸（,HVA,）升高；应用正电子扫描技术（,PET,）对精神分裂病人脑内多巴胺受体功能进行直观分析，指出具有阳性症状者,D,2,受体密度增高，阴性症状者,D,2,受体密度减低或不变。,遗传因素,